[發明專利]換熱器管箱的集成結構

有效

• 申請號: 201410397093.6
• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN105333761B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 楊朝陽
• 申請（專利權）人: 楊朝陽
• 主分類號: F28F9/02
• 分類號: F28F9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種包含兩臺或兩臺以上換熱器的管箱的集成結構。應用于化工、醫藥、食品生產裝置中，同一路線上的物料與多種介質進行階梯傳熱的領域。外觀上多臺換熱器共用一個管箱，或將多個管箱直接連接，集中在一起。節省用于連接各管箱的管道、法蘭等材料，節省管箱、大法蘭、大平蓋的材料，減少裝置的泄露失效點和占地空間，節約綜合投資成本和檢修成本。管箱內部通過設置介質通道管，采用多種連接結構組合，解決管箱內件的相對密封、位移協調、安裝、拆卸和檢修等問題，改善承壓部件工況條件，使裝置易于大型化。本發明的結構同樣適用于同一復雜設備中，帶有與換熱器管箱類似結構的各功能模塊之間的集成。

技術領域

本發明涉及化工、醫藥、食品生產裝置中設備布置、換熱器的工藝、結構、強度設計和建造、安裝、運營維修的領域，特別涉及同一條物料線路上的介質通過兩臺或兩臺以上換熱設備的管程，與殼程其它多種介質進行換熱的領域。本發明將這些換熱器的管箱集成在一起，節省占地空間，節省材料和建造成本，提高裝置的可靠性和維護的便利性。本發明特別適用于放熱反應器下游熱量逐級回收的領域。

本發明的結構同樣適用于同一復雜設備中，帶有與換熱器管箱相似結構的各功能模塊之間的集成。

背景技術

在傳統的化工、醫藥、食品生產裝置中，當同一條物料線路上的介質，通過兩臺或兩臺以上換熱設備的管程，與殼程其它多種介質進行逐級換熱時，這些換熱器往往分散的平布在廠區內，或疊放在框架上，通過壓力管道，將介質從一臺換熱器管程的出口，導入到另一臺換熱器管程的進口。以圖1所示為例，來自上游的工藝介質，經管道901，依次進入彼此獨立的蒸汽過熱器11、蒸汽發生器12、鍋爐給水預熱器13、原料換熱器14、水冷器15，分別與飽和蒸汽、飽和鍋爐水、鍋爐給水、工藝原料、冷卻水換熱后，經管道906流向下游，達到工藝介質冷卻和熱量回收的目的。這5臺換熱器的管程之間分別通過壓力管道902、903、904、905進行連接。

以上述5臺換熱器中的前3臺11、12、13為例，如圖2所示。尤其當上述來自上游的工藝介質處在高溫、高壓狀況下時，每臺換熱器都包括獨立的管箱110、120、130，管箱大法蘭117、127、137，裝拆內件和檢修用的大平蓋118、128、138。每臺換熱器的管程介質都從進口鍛管111、121、131進入到換熱部件113、123、133的進口空間112、122、132，通過換熱部件與殼程介質換熱后，到達換熱部件的出口空間114、124、134，最后經由出口鍛管115、125、135離開換熱器。除上述組件外，上述換熱器還分別包括管板119、129、139，分程隔板116、126、136，固定支座801和滑動支座802。眾多獨立的大小鍛件消耗了大量的材料和建造成本，同時換熱器11、12的管箱和法蘭、平蓋等承壓部件工作在較高溫度狀態下，不僅成本高，也給設備大型化和穩定運行帶來困難。

如圖1所示，伴隨著裝置的大型化，工藝介質的流量加大，連接管道902、903、904、905的直徑和壁厚隨之加大，管道和管法蘭需要消耗材料，同時由于彎管半徑和降低管道對設備管口外載荷的要求，使得上述換熱器之間需要拉開較大的距離，以滿足配管空間的要求，從而需要占用更大的場地空間。此外，連接管道通過管法蘭與設備的連接接頭，成為潛在的泄漏源。較長的連接管道因為材料、腐蝕、焊接等原因，也可能過早失效，增加裝置的停車次數和檢修成本。

發明內容

本發明的目的，在于提供換熱器管箱的一套集成結構，通過該套集成結構，將上述技術領域中的換熱器集成在一起，大幅減小裝置的占地空間，節省連接管道、管法蘭的材料，減少潛在的失效點和泄漏源，節省管箱殼體、管箱大法蘭、大平蓋和進出口鍛管的材料，減少裝置大型化瓶頸。同時解決由集成引起的內件密封、安裝、拆卸、檢修、熱位移協調和受力平衡等問題。